發(fā)布時(shí)間：2023-03-11 08:40

　　海洋能是分布最廣的一種可再生能源,波浪能是其最常見的可利用的能量形式。目前應(yīng)用最為廣泛的波能轉(zhuǎn)換裝置為振蕩水柱(OWC)波能轉(zhuǎn)換器,研究振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置的氣室結(jié)構(gòu)及發(fā)電形式對(duì)提高波浪能的轉(zhuǎn)換效率具有重要意義。本文將振蕩水柱氣室與壓電片結(jié)合建立一種新型振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)振蕩水柱氣室水槽的波能收集和圓形結(jié)構(gòu)壓電片發(fā)電規(guī)律分別進(jìn)行研究。采用線性波浪理論結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析(CFD)模擬造波消波,利用ICEM CFD軟件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格結(jié)合劃分氣室水槽模型,借助FLUENT軟件的VOF模型及分相流體模擬技術(shù)追蹤檢測(cè)氣室水槽水動(dòng)力特性,整合闡明振蕩水柱氣室水槽波能產(chǎn)生收集過程及方法;從壓電本構(gòu)方程入手根據(jù)壓電片約束情況結(jié)合四類壓電方程選擇壓電邊界條件方程,應(yīng)用APDL自定義指令功能編寫建模及劃分網(wǎng)格指令,選擇壓電材料模型進(jìn)行壓電耦合仿真,在邊緣固定的圓形壓電片中心和底面分別施加集中力和變載壓力研究壓電片發(fā)電特性;在三維仿真下通過結(jié)合振蕩水柱氣室和圓形壓電片設(shè)計(jì)一種基于壓電效應(yīng)的振蕩水柱波能發(fā)電裝置,應(yīng)用FLUENT和APDL分別對(duì)氣室底部引浪結(jié)構(gòu)和壓電片結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化仿真得到...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 波浪能發(fā)電裝置型
    1.3 振蕩水柱技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 壓電發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 數(shù)值波浪水槽模擬
    2.1 造波基礎(chǔ)理論
    2.2 消波理論
    2.3 振蕩水柱氣室參數(shù)選定
    2.4 氣室水槽模型的建立及網(wǎng)格分
    2.5 氣室水槽模型仿真設(shè)置
    2.6 氣室水槽模型仿真分析
    2.7 本章小結(jié)
3 壓電模擬仿真分析
    3.1 壓電材料的應(yīng)用
    3.2 壓電效應(yīng)原理
    3.3 壓電發(fā)電理論
    3.4 壓電發(fā)電模擬建模
    3.5 壓電發(fā)電仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
4 振蕩水柱氣室驅(qū)動(dòng)壓電發(fā)電特性分析
    4.1 氣室結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真分析
    4.2 壓電片參數(shù)優(yōu)化仿真分析
    4.3 振蕩水柱氣室驅(qū)動(dòng)壓電發(fā)電特性分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士期間主要成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3759554